הקליפה המוצקה של כדור הארץ - קרום כדור הארץ - היא רק 1.5% מהנפח הכולל של כדור הארץ. אבל למרות זאת, קרום כדור הארץ, או יותר נכון השכבה העליונה שלו, הוא זה שמעניין אותנו ביותר, שכן הוא מקור לחומרי גלם מינרלים.
מינרלים- אלו הם גופים טבעיים הומוגניים יחסית עם הרכב כימי ותכונות פיזיקליות מסוימות. השם "מינרל" בא מהמילה הלטינית "מינרה", שפירושה המילולי הוא - עפרה, עפרה. המדע החוקר את הרכבם, המבנה והתכונות של מינרלים, מקורם ותנאי התרחשותם נקרא מינרלוגיה.
נוצרים מינרליםכתוצאה מתהליכים פיזיקליים וכימיים המתרחשים בקרום כדור הארץ. כמו כל הטבע סביבנו, הם מורכבים יסודות כימיים. באופן פיגורטיבי, מינרל הוא מעין בניין העשוי מלבנים - יסודות כימיים, הבנויים על פי חוקי טבע מסוימים. ובדיוק כפי שהוקמו הרבה מבנים שונים על פני כדור הארץ מאותו מספר לבנים בערך, יותר מ-3,000 מינרלים שונים נוצרו על ידי הטבע בקרום כדור הארץ ממספר קטן יחסית של יסודות כימיים.

בסך הכל, בהתחשב בזנים הרבים, ישנם יותר מ-7,000 שמות שלהם, הניתנים לכל מינרל על בסיס כלשהו.
בקרום כדור הארץ, מינרלים נמצאים לעתים קרובות יותר לא באופן עצמאי, אלא בהרכב. הם קובעים במידה רבה את התכונות הפיזיקליות והמכניות של סלעים, ומנקודת מבט זו, הם בעלי העניין הגדול ביותר עבור טכנולוגיית עיבוד אבן.
רוב המינרלים מתרחשים באופן טבעי במצב מוצק. מינרלים מוצקים יכולים להיות גבישיים או אמורפיים, שונים בצורה גיאומטרית חיצונית - רגיל עבור גבישי ובלתי מוגדר עבור אמורפי.

צורת המינרלים תלויהמסידור האטומים בהם. במינרלים גבישיים, אטומים מסודרים בסדר מוגדר בהחלט, ויוצרים סריג מרחבי, שבגללו מינרלים רבים (למשל, גביש קוורץ) נראים כמו פולי-הדרה רגילה. מינרלים גבישיים הם אנזוטרופיים, כלומר, התכונות הפיזיקליות שלהם שונות בכיוונים שונים. במינרלים אמורפיים (בדרך כלל הם בצורת משקעים), האטומים מסודרים באופן אקראי. מינרלים כאלה הם איזוטריים, כלומר, התכונות הפיזיקליות שלהם זהות לכל הכיוונים.

סיווג מינרלים

בהתאם לסיווג הכימי המקובל כיום, ניתן לחלק את כל המינרלים לתשע מחלקות:
I. סיליקטים - מלחים של חומצות סיליקיות, שביניהם יש תת-קבוצות של מינרלים בעלות הרכב ומבנה משותף כלשהו: ספירי פלד, חלקי תרכובת כימיתעל plagioclases ו-orthoclases, פירוקסנים, אמפיבולים, נציצים, אוליבין, טלק, כלוריטים ומינרלים חימריים. זהו המעמד הרב ביותר, המונה עד 800 מינרלים.
II. קרבונטים - מלחים של חומצה פחמית, כולל עד 80 מינרלים, כולל הקלציט, מגנזיט ודולומיט הנפוצים ביותר.

III. תחמוצות והידרוקסידים - משלבים כ-200 מינרלים, ביניהם הנפוצים ביותר הם קוורץ, אופל, לימוניט, חמאט.
IV. סולפידים הם תרכובות של יסודות עם גופרית, המונה עד 200 מינרלים. נציג טיפוסי- פיריט.
V. סולפטים - מלחים של חומצה גופרתית, כולל כ-260 מינרלים,
ביניהם הנפוצים ביותר הם גבס ואנהידריט.
VI. הלידים - מלחים של חומצות הלוגן, המונים כ-100 מוקשים
rals. נציגים אופייניים של הלידים הם הלייט (מלח שולחן) ו
פלוּאוֹרִיט.
VII. פוספטים הם מלחים של חומצה זרחתית. נציג טיפוסי -
אפטות.
ח. טונגסטאטים הם תרכובות טונגסטאט.
ט. היסודות המקומיים הם יהלום וגופרית.

מִינֵרָלוֹגִיָה.

מינרלוגיה (ממינרלים ו... לוגיקה), מדע התרכובות הכימיות הטבעיות - מינרלים, הרכבם, תכונותיהם, התכונות והסדירות של המבנה הפיזי (מבנה), כמו גם תנאי היווצרות ושינוי בטבע. המשימה העיקרית של המינרלוגיה היא היצירה יסודות מדעייםלחיפוש והערכה של מרבצי מינרלים, העשרתם לשימוש מעשי בכלכלה הלאומית.

המינרלוגיה היא אחד המדעים הגיאולוגיים העתיקים ביותר, ככל שהיא מתפתחת, חדשים נפרדים ממנה וגדלים. מדעים עצמאיים. אז, במאה ה-19. קריסטלוגרפיה ופטרוגרפיה נפרדו מהמינרלוגיה, בתחילת המאה ה-20. - תורת המינרלים, גיאוכימיה, ולאחר מכן - כימיה גבישים.

הכיוונים העיקריים של המינרלוגיה:

• מינרלוגיה תיאורית- עוסקת במחקר, צבירת ושכלול של חומר עובדתי, פיתוח סוגיות טקסונומיה; הכללה של נתונים על מורפולוגיה, תכונות גשמיותמינרלים והרכבם הכימי.
• מינרלוגיה גנטית- מגלה את התנאים, הדפוסים והתהליכים המובילים להיווצרות של מסוימים מינים מינרליםואגודות מינרלים - מרבצי מינרלים.
• מינרלוגיה ניסויית- עוסקת במודלים של תהליכים טבעיים וחקר מערכות פיזיקליות וכימיות על מנת להבהיר את התנאים להתרחשות מינרלים בטבע.
• מינרלוגיה אזורית- מכליל את המחקר המינרלוגי של טריטוריות ומחוזות עפרות מסוימים כדי לקבוע דפוסי תפוצה של מינרלים והאסוציאציות שלהם בקשר עם ההיסטוריה של ההתפתחות הגיאולוגית של האזור.
• מינרלוגיה יישומית- מפתחת בעיות הקשורות למעורבות בשימוש תעשייתי במינים חדשים של מינרלים, תוך ביצוע מחקר מינרלוגי שמטרתו שימוש משולב שלם יותר בחומרי גלם מינרלים והפקה מוגברת של מרכיביו השימושיים.
• מינרלוגיה של גופי חלל.

מינרלים הם חומרים גבישיים הומוגניים בהרכבם ובמבנהם, הנוצרים כתוצאה מתהליכים פיזיקליים וכימיים טבעיים ומהווים מרכיבים של סלעים ועפרות.

מינרלים כוללים לא רק חומרים גבישיים ברורים, אלא גם חומרים טבעיים קריפטו-קריסטליים ואמורפיים מסוימים, אשר מאז ומתמיד השתייכו לממלכת המינרלים. אלו הם חומרים מוצקים, תוצרים של תהליכים טבעיים, חלקים מרכיבים של סלעים. (דוגמאות: כלקדוניה, אופל).

מינרלים צריכים לכלול תצורות הומוגניות טבעיות מבחינה כימית ומבנית המהווים חלקים מרכיבים של גופים קוסמיים אחרים - הירח, כוכבי לכת, מטיוריטים.

מוצרים סינתטיים שונים הדומים בתכונות, בהרכב ובמבנה למינרלים נקראים מינרלים מלאכותיים.

שמות המינרלים ניתנים לפי תכונותיהם הפיזיקליות האופייניות, לפי הרכבם הכימי, או לפי המקום בו התגלו לראשונה. מינרלים רבים נקראים על שם המדענים שגילו או תיארו אותם.

המעמד הנפוץ ביותר של מינרלים בטבע הוא סיליקטים (לפחות 75%). המינרלים הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ הם פלדספאר וקוורץ, המהווים 55% ו-12% בהתאמה.

מינרלים, שנוכחותם היא השולטת בהרכב הסלעים, נקראים יצירת סלע.

מינרלים המצויים בסלעים בשם זיהומים נקראים אבזר.

השימוש במינרלים.

עד כה התגלו בקרום כדור הארץ כ-4,000 מינים מינרלים. כל הזמן, כל שנה מתגלים מינים או זנים חדשים. הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ הם רק כמה מאות סוגים של מינרלים, אך גם מבין המינרלים הללו לא נעשה שימוש בכולם. אולם לצד גילוי מינים חדשים חל גם שיפור בטכנולוגיות המאפשרות להרחיב כל העת את מגוון המינרלים המשמשים במשק ואת היקף היישום שלהם. מרבצים תעשייתיים של מינרלים אינם תכופים כפי שזה עשוי להיראות ומהווים אחוז לא גדול מהם מספר כוללחקרו פיקדונות. הערך הגדול ביותר, עבור התעשייה, הם פיקדונות מורכבים שעשויים לכלול כמה מינים מינרלים, שחלקם עשויים להיות בסיסיים, והשאר קשורים.

קרקעות נוצרות משכבת ​​פני השטח של סלעים כאשר צמחים ירוקים ומיקרואורגניזמים מתיישבים עליהם. הסלעים שמהם נוצרות קרקעות נקראים יוצרי אדמה, או הורה. הם נקראים גם קרקעות ותת-קרקע.

ההרכב הכימי והמינרלוגי של הקרקע תלוי בהרכב הסלע שממנו נוצרה. סלעים מורכבים ממינרלים שמקורם משותף. רוב הסלעים מורכבים ממספר מינרלים, סלעים פשוטים מורכבים ממינרל אחד.

מינרלים. גוף טבעי בעל הרכב כימי קבוע ותכונות פיזיקליות מסוימות נקרא מינרל.

על פי מוצאם מבחינים בין מינרלים ראשוניים, שהם חלק מסלעי בטן, ומינרלים משניים הנוצרים כתוצאה מבליה של מינרלים ראשוניים ושינויים בהרכבם הכימי.

מינרלים קרקעיים ראשוניים כוללים את אותם מינרלים שהיו חלק מסלעי בטן והועברו לסלעים וקרקעות אחרות ללא שינויים בהרכבם. לפיכך, מינרלים ראשוניים הם שרידים של סלעים מאתיים שעברו רק הרס מכני, אך שמרו על הרכבם הכימי. מינרלים ראשוניים מעורבים בדרך כלל עם מינרלים משניים המהווים את עיקר הקרקעות. רק סלעים וקרקעות חוליות מורכבים בעיקר מהמינרל הראשוני - קוורץ. הרכב הסלעים והקרקעות היוצרים קרקע כולל את המינרלים הראשוניים הבאים: קוורץ, פלדספארים (אורתוקלאז, מיקרוקלין), נציצים, מגנטיט, המטיט ועוד. מינרלים ראשוניים נוצרים ממאגמה בבטן כדור הארץ בטמפרטורה ולחץ מסוימים . כשהם מגיעים אל פני כדור הארץ, הם נהרסים בהשפעת מים, אוויר ויצורים חיים והופכים למינרלים משניים, מהם נוצרים סלעים היוצרים קרקע משקע.

ישנם מספר סיווגים של מינרלים: כימיים, גנטיים, יישום מעשי. סיווג המינרלים על פי הרכבם הכימי נשקל להלן.

כל המינרלים מחולקים למחלקות הבאות: יסודות מקומיים, סולפידים, הלידים, תחמוצות, מלחים של חומצות חמצן (קרבונטים, סולפטים, פוספטים, חנקות), סיליקטים ואלומינוסיליקטים, תרכובות פחמימנים.

יסודות מקומיים מורכבים מיסוד כימי אחד. אלה כוללים יהלום, גרפיט, גופרית, כמו גם מינרלים - כסף, זהב, פלטינה. מינרלים מהמעמד הזה מהווים פחות מ-0.1% מהמסה קרום כדור הארץולעתים קרובות הם נדירים או יקרים.

יהלום - המינרל הקשה ביותר, נוצר בלחץ עצום בבטן כדור הארץ. הוא נמצא בשימוש נרחב בהנדסה ולייצור תכשיט.

גרפיט הוא מינרל רך מאוד, אם כי יש לו הרכב כימי זהה ליהלום. הוא נוצר מפחם וביטומן כתוצאה מתהליכי מטמורפיזם. צבעו אפור כהה עד שחור. זה מתרחש בצורה של מסות צפופות בין סלעים מטמורפיים: צפחות, גולות, גנייס. גרפיטים משמשים לייצור עפרונות, אלקטרודות בכורים גרעיניים, וגם בכור היתוך חשמלי.

גופרית היא מינרל צהוב בהיר המצוי בצורת גבישים ומסות אדמתיות. הוא נוצר על ידי התגבשות מתמיסות מימיות חמות, כמו גם במהלך התפרצויות געשיות ובמהלך בליה של סולפטים. גופרית נמצאת בשימוש נרחב ב תעשייה כימית, חקלאות ורפואה. הוא שייך למינרלים יוצרי אדמה.

סולפידים הם תרכובות גופרית מתכות כבדות(מלחים של חומצה הידרוסולפורית). פיריט, כלקופיריט, גלנה, צינבר וכו' הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ, מינרלים רבים ממעמד זה הם עפרות שמהן מתקבלים נחושת, עופרת וכספית. תוצרי בליה של סולפידים מעורבים בהיווצרות קרקע.

Pyrite FeS2 - ברזל, או גופרית, פיריטים. הוא נוצר לעתים קרובות יותר ממאגמה מותכת, וגם על ידי התגבשות כאשר הוא נחשף לאדים חמים על תרכובות ברזל או כתוצאה מתהליכים מטמורפיים. פיריט משמש כחומר גלם לייצור חומצה גופרתית, וגלילי ברזל משמשים כעפרת ברזל. תחת פעולת חמצן ומים, פיריט נהרס עם היווצרות של הידרוקסידי ברזל, סולפטים, קרבונטים, חומצה גופרתית, המשפיעים על מהלך תהליכי יצירת הקרקע. יש צורך לקחת בחשבון את תכולת הסולפידים בסלעים במרבצי המינרלים המפותחים. סלעים נושאי גופרית שנמצאים על פני השטח במהלך בליה יוצרים חומצה גופרתית. לאחר שיקום השטח המופרע על ידי כרייה, שכבת החומוס המוחלת על פני השטח ספוגה בחומצה גופרתית, מה שמוביל להתדרדרות בלתי הפיכה של הקרקע ולזיהום סביבתי.

כלקופיריט FeCuS 2 הוא פיריט נחושת צהוב פליז. הוא נוצר בהשפעת תהליכים הידרותרמיים, כמו גם מאגמטית. כלקופיריט הוא העפרה העיקרית לנחושת. הוא מתחמצן בקלות ליצירת ברזל ונחושת. נחושת גופרתית CuS0 4 מתקבלת מפיריט נחושת, המשמש בחקלאות להדברת מזיקים של גידולי גננות.

Galena, או עופרת ברק, PbS היא העפרה העיקרית הנושאת עופרת. הוא משתחרר יחד עם תערובת אבץ מתמיסות מינרלים חמות המגיעות לאורך סדקים מתא מאגמה. העופרת מתקבלת מגלנה המשמשת בתעשיית החשמל וכן לייצור גופנים טיפוגרפיים, עופרת לבנה, יריות וכו'.

הלידים - מלחים של חומצות הידרותליות (HCl, HF וכו'). המינרלים ממעמד זה, כגון סילבין, הליט וקרנליט, הם בעלי החשיבות הגדולה ביותר להיווצרות קרקע ולחקלאות.

Silvin KCl הוא המלח העיקרי לייצור דשן אשלג. הוא נוצר בייבוש אגמי מלח או מפרצים מבודדים מהים כאשר המים מתאדים.

Halite NaCl - מלח סלעים, מלח שולחן. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיית המזון. בטבע, הוא מתרחש בצורה של הצטברויות גדולות של מלח (שכבות, מניות, כיפות) בין סלעי משקע. כאשר מי התהום רוויים בהליט, האחרונים משמשים מקור להמלחת הקרקע, מה שמוביל לירידה משמעותית בפוריות הקרקע.

מרבצים של סילבין והליט נמצאים באוראל התיכונה, בבלארוס, באזור הקרפטים, סיביר וכו'.

Carnallite MgCl 2 KCl 6H 2 O הוא מינרל המתרחש יחד עם סילביט והליט. דשני מגנזיום ואשלג מתכתיים מתקבלים מקרנליט.

תחמוצות הן תרכובות של יסודות כימיים שונים עם חמצן או עם חמצן ומים. אלה הם מינרלים היוצרים סלע נפוצים. מחלקה של תחמוצות מחולקת לקבוצות: תחמוצות סיליקון, תחמוצות ברזל, תחמוצות אלומיניום, תחמוצות מנגן.

קבוצת תחמוצות הסיליקון כוללת קוורץ, כלקדוני ואופל.

קוורץ SiO 2 הוא המינרל הנפוץ ביותר ליצירת סלע גבישי (כ-65% מקרום כדור הארץ מורכב מקוורץ). קוורץ מאופיין בקשיות גבוהה, שבר לא אחיד וחוסר מחשוף. מינרל זה הוא חלק מסלעים (גרניט וכו') ומטמורפיים (גנייס, קוורציטים וכו'). במהלך בליה של סלעים המכילים קוורץ וקוורץ, נוצרים חלוקי נחל, אבן כתוש, חצץ, חולות שונים (אולי, מים, קרחונים).

כלקדוני SiO 2 - מינרל אמורפי עם מבריק מט, שנוצר מתמיסות מימיות, יש צורה של גושים, קונקרטיטים, נטיפים, צבעים שונים. זנים של כלקדוני (צור, ג'ספר, אגת, קרנליאן) משמשים כחומר נוי.

Opal SiO 2 nH 2 O - תחמוצת סיליקון הידרומית. הוא נוצר במהלך בליה של סיליקטים, כמו גם במהלך משקעים כימיים מתמיסות.

קבוצת תחמוצות הברזל כוללת המטיט, מגנטיט, לימוניט.

Hematite Fe 2 O 3 - עפרת ברזל אדומה. מכיל כ-65% ברזל. הוא משמש כעפרה בייצור תנורי פיצוץ. יוצר משקעים של סוגים גנטיים שונים של משקעים (מאתיים, מטמורפיים, הידרותרמיים). הוא מתרחש בקרום הבליה באקלים יבש וחם.

מגנטיט, או עפרת ברזל מגנטית Fe 3 O 4 - תרכובת ממקורות שונים - מגמטית, הידרותרמית וכו'. חומר גלם להתכת ברזל ופלדה. מגנטיט מאופיין במגנטיות, צבע שחור, ברק מתכתי וחוסר מחשוף.

לימוניט 2Fe 2 O 3 ZN 2 O - עפרות ברזל חומות, המופצות בעיקר בשכבות העליונות של קרום כדור הארץ, שנוצרות במהלך בליה של מגנטיט והמטייט, וכן בקרקעית אגמים, ביצות ובקרקעות. הצבע הוא לרוב צהוב לימון, אך נמצא גם שחור. משמש להתכת ברזל ופלדה.

קבוצת תחמוצת האלומיניום כוללת בוקסיט והידרגיליט (גיבסיט).

באוקסיט Al 2 O 3 nH 2 O הוא מינרל שתכולת המים בו יכולה להשתנות. לבוקסיט עצמו יש את הנוסחה Al 2 O 3 2H 2 O. אם הוא מכיל שלוש מולקולות מים (Al 2 O 3 3H 2 O), אז המינרל נקרא הידרגיליט. בוקסיט והידרגיליט מופיעים יחד עם חימר כמסה ארצית. המינרלים הם לבנים או מעט אפרפר, אדמדם, ירקרק; נוצרים במהלך הידרוליזה של אלומינוסיליקטים במהלך בליה. מינרלים אלו הם העפרה העיקרית לייצור מתכת אלומיניום.

Pyrolusite MnO 2 שייך לקבוצת תחמוצות מנגן. זוהי עפרת המנגן העיקרית. Pyrolusite משמש לייצור צבעים, כמו גם לייצור כלור וחמצן. מ pyrolusite, מנגן נכנס לאדמה, אשר נחוץ לצמחים כיסוד קורט.

מלחים של חומצות חמצן מחולקים לקבוצות הבאות: קרבונטים, סולפטים, פוספטים, חנקות. לכל המינרלים מהמעמד הזה יש חשיבות רבהבהיווצרות קרקע ומשמשים כחומרי גלם לייצור דשנים.

קרבונטים - מלחים של חומצה פחמית: קלציט, מגנזיט, דולומיט, סידריט.

קלציט CaCO 3 הוא עפרת סיד, אשר לאחר הטחינה משמשת לסיירת קרקעות חומציות. הם משמשים גם במטלורגיה, בנייה, אופטיקה וכו'. גבישי קלציט טהורים הם חסרי צבע, שקופים ובעלי שבירה כפולה (ספיר איסלנדי). בסלעי משקע, קלציט יש צבע לבן, נמצא בצורה של משקעים של אבן גיר, גיר. זה יכול להיות מקור שונה (הידרותרמי, מטמורפי), אבל לעתים קרובות יותר הוא נוצר במהלך משקעים מתמיסות חמות וקרה.

מגנזיט MgCO 3 נמצא בצורה של מסות דמויות שיש בצבע לבן, אפור או חום. הוא נוצר בתנאים הידרותרמיים או במהלך בליה של סלעים אולטרה-מאפיים. הוא משמש לייצור של מלט, לבנים עקשן, ובצורת קרקע להשבתה כימית של קרקעות חומציות.

Dolomite CaMg(CO 3) 2 הוא קרבונט כפול של סידן ומגנזיום ממקור משקע או הידרותרמי. הוא מתרחש במסות גרגיריות צפופות בצבעים שונים (לבן, צהוב, אפור ואפילו שחור). הוא משמש כחומר עקשן במטלורגיה, ובחקלאות לסיעור קרקעות חומציות.

Siderite FeCO 3 - ספוג ברזל, נוצר הידרותרמי על ידי אינטראקציה של תמיסות פרוגיניות עם סלע גירני. משמש כחומר גלם לייצור ברזל.

סולפטים הם מלחים של חומצה גופרתית: גבס, מירבילה וכו'.

גבס CaSO 4 2H 2 O הוא מינרל ממקור משקע. יש לו צבע לבן, אבל בנוכחות זיהומים הוא אפור, ורוד, כחול. גבס כתוש משמש לשיפור של סולונצות, הפחתת אלקליות הקרקע. גבס שרוף (אלבסטר) משמש כחומר בניין וברפואה. מגוון יפה של גבס סיבי - סלניט - משמש כ אבן נוי.

Mirabilite Na 2 SO 4 10H 2 O - מלח גלאובר. נוצר באגמי מלח כאשר המים מתאדים. בטמפרטורות מעל 33 מעלות צלזיוס, הוא הופך לנתרן סולפט נטול מים - תנרדיט. מקובל ברפואה כ מוצר תרופתימשמש להכנת סודה.

פוספטים הם מלחים של חומצה זרחתית: אפטיט, פוספוריט, ויויאניט.

לאפטיט שני זנים: פלואורפטיט - Ca 5 (PO 4) 3 F וכלורפטיט - Ca 5 (PO 4) 3 Cl. הוא נוצר לרוב על ידי מאגמה, אך יכול להיות גם ממקור מטמורפי. זה מתרחש בצורה של מסה גרגירית רציפה של ירקרק-אפור, ירוק, כחלחל וסגול. הצטברויות גדולות קשורות לסלעים אלקליים. מרבץ האפטות העיקרי מפותח בחצי האי קולה (Apatity). הוא משמש לייצור דשן הפוספט העיקרי - סופר-פוספט, וכן לייצור חומצה זרחתית וזרחן.

Phosphorite Ca 3 (PO 4) 2 הוא מינרל המצוי בצורה של מרבצים נודולריים ולוחות בין סלעי משקע, אך עשוי להיות גם ממקור מחתי. אופיינית נוכחותם של זיהומים של קוורץ, פלדספארי, גלאוקוניט וכו', הוא מכיל בין 12 ל-24% P 2 O 5 . לאחר הטחינה ניתן להשתמש בו ישירות כדשן זרחן או לקבלת דשנים מרוכזים.

Vivianite Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O הוא מינרל לבן, הופך לכחול או כחול באוויר, נמצא בין עפרות ברזל חומות ובצורת שכבות בביצות שפלה. הזיהומים של מינרל זה מעשירים את הכבול בתרכובות זרחן, מה שמעלה את הערך של דשנים מבוססי כבול.

חנקות - מלחים של חומצה חנקתית: נתרן חנקתי, אשלגן חנקתי.

נתרן חנקתי NaNO 3 הוא ממקור אורגני, הוא משמש כדשן חנקן, כמו גם לייצור חומצה חנקתית ואבקת שריפה.

אשלגן חנקתי KNO 3 משמש כדשן חנקן-אשלגן.

סיליקטים ואלומוסיליקטים מהווים 95% ממסת קרום כדור הארץ. שליש מהמינרלים שייכים למעמד זה. מוצאם הוא בעיקר מאצי. מינרלים אלו מאופיינים בברק לא מתכתי ובצפיפות נמוכה (אור). סיליקטים ואלונוסיליקטים קובעים את כל תכונות הקרקע: פיזיקליות, כימיות וביולוגיות.

אוליבין (Mg, Fe)2SiO 4 הוא מינרל יוצר סלע מגנזיום-ברזל. בבזלת ובדוניות הוא מופיע בצורה של גרגירים צהוב-ירקרק כהה. בעת בליה כימית, הוא הופך לחומצה סיליקית, מגנזיום קרבונט וברזל הידרוקסיד. הם משמשים לייצור לבנים עקשן, לייצור תכשיטים.

פלדספאר מהווים כ-50% ממסת קרום כדור הארץ והם בין המינרלים הנפוצים ביותר. היווצרותם קשורה להתגבשות של מאגמה, ולכן הם נמצאים לרוב בסלעים אמיתיים, לעתים רחוקות יותר בפצלים, קונגלומרטים ואבני חול. בתהליך בליה נוצרים מינרלים משניים (כולל חימר), חומצה סיליצית וקרבונטים מספרי שדה. על פי ההרכב הכימי מדובר באלומוסיליקטים של אשלגן, נתרן וסידן. הם מחולקים לאשלגן-נתרן (אורתוקלאז, מיקרוקלין) וגליתית-נתרן (פלגיוקלאז). Orthoclase K(AlSi 3 O 8) נפוץ בסלעים חומציים. במהלך בליה כימית נוצרים חימר קאולין מאורתוקלאז. למיקרוקלין יש הרכב כימי זהה לאורתוקלאז, אך שונה במבנה של סריג הגביש. פלגיוקלאזים הם תערובות איזומורפיות מבחינה כימית של אלביט Na(AlSi 3 O 10) ואנורטיט Ca(Al 2 Si 2 O 8). פלדספארים הם בדרך כלל בצבע לבן.

נציצים הם אלומינוסיליקטים שכבות נפוצים. על פי ההרכב הכימי, נבדלים נציץ אשלגן, למשל, muscovite KAl 2 (AlSi 3 O 10), ו-magnesian-ferruginous, למשל, biotite K (Mg, Fe) 3 (OH) 2. מוסקוביט הוא נציץ חסר צבע, ביוטיט הוא נציץ שחור. במהלך בליה ופירוק של מינרלים אלה, נוצרים מקומות, אשר במהלך תהליכי שחיקה, מועברים על ידי המים לשקעי הקלה. מיקאות משמשות לייצור חומרי בניין עמידים בפני אש ובתעשיית החשמל.

תרכובות פחמימנים: שמן, אוזוקריט, כבול, גחלים מאובנים. תרכובות אלו נוצרות מצמחים ובעלי חיים מתים.

מינרלים משניים נוצרים במהלך בליה של מינרלים ראשוניים. מינרלים משניים מופצים באופן נרחב בטבע והם המרכיב העיקרי של סלעי משקע רבים - מורנות, לס וקרקעות. התכונות החשובות ביותר של קרקעות קשורות לתוכן שלהן: יכולת ספיגה, תכונות פיזיקליות ומכניות (נפיחות, צמיגות, קשיות וכו'). ברוב הקרקעות, הרכב שבריר החרסית נשלט על ידי מינרלים חימר מגובשים השייכים לתת-המעמד של סיליקטים שכבות. מינרלי החימר הנפוצים ביותר כוללים: מונטמורילוניט, קאוליניט, הידרומיקה, בדלליט, נונטרוניט וכו'.

מונטמורילוניט נמצא במצב מחולק דק; כאשר הוא מלחלח, הוא מגדיל מאוד את נפחו. בתכולה גבוהה באדמה היא גורמת לכושר ספיגה גבוה, כמו גם לצמיגות ברטוב ולקשיות במצב יבש. חרסיות המורכבות ממונטמורילוניט משמשות בתעשייה לטיהור נוזלים ממזהמים מרחפים.

קאוליניט יוצר מסות חימר קאוליניט צפופות בצבע לבן, צהבהב או אפור. הוא נבדל ממונטמורילוניט בכך שהוא אינו מתנפח בהרטבה ובעל כושר ספיגה נמוך. חימר קאוליניט משמשים בתעשיית הפורצלן והפאאנס.

הידרומיקות נוצרות במהלך בליה של נציצים ומופצות באופן נרחב בקרקעות. הם נמצאים בדרך כלל מעורבבים עם קאוליניט ומינרלים חימר אחרים. המבנה קרוב למונטמורילוניט.

מינרלים משניים אחרים (ביידליט, נונטרוניט) מתרחשים יחד עם מונטמורילוניט בסלעי משקע ובקרקעות.

סלעים.האדמה מורכבת מחלקיקים מוצקים, תמיסת אדמה (מים עם חומרים מומסים בהם), אוויר אדמה ואורגניזמים חיים. השלב המוצק של קרקעות כולל חומרים מינרליים המהווים עד 90 ... 99% מהמסה שלה ועוד. החלק המינרלי של הקרקע נוצר מסלעים.

סלעים מורכבים ממינרלים בשילוב מסוים. תלוי בתנאי החינוך, הכל סלעיםמתחלקים לשלוש קבוצות: מאתי, מטמורפי ומשקע. לכל סלע יש מאפיינים משלו. סימנים חיצוניים נובעים מהמבנה והמרקם. הם מזהים סלעים.

מבנה הסלע תלוי בצורה, גודל ושיטת ההצטברות של המינרלים המרכיבים אותו. במבנה הגרגירי יש סלעים עמוקים, המורכבים מגרגרים גבישיים של מינרלים. סלעי הבקעה המתפרצים הם מסה זכוכיתית מונוטונית (לא גבישית) עם שבר קונצ'ואידי.

מרקם (קומפוזיציה) מאפיין את מיקומם של חלקיו המרכיבים בסלע. מרקמים הומוגניים הם אלה המורכבים ממינרלים הומוגניים ללא אוריינטציה מרחבית ספציפית. מרקם הטרוגני אופייני לסלעי פצלים המורכבים מלוחות דקים.

צבע הסלעים נקבע על פי ההרכב הכימי והצבע של המינרלים שהם מכילים.

סלעים יציריים נוצרו ממאגמה מותכת. אם המאגמה התקררה באיטיות, בעומקים גדולים, אז נוצרו סלעים עמוקים, או חודרניים, המתאפיינים במבנה גבישי ובהיעדר נקבוביות (גרניט, סיניט, דיוריט, גאברו, לברדור, פרידוטיט, דוניט). אם המאגמה נשפכה אל פני השטח והתקררה במהירות, אז נוצרו סלעים מתפרצים או נשפכים. אין להם מבנה גבישי, שכן היווצרותם של גבישים (בזלת, דיאבאז, אנדזיט, ליפאריט) אינה מתרחשת במהלך התקררות מהירה של מאגמה.

כל הסלעים המעתיים, בהתאם לתכולת הסיליקה SiO 2 שבהם, מחולקים לחומצי (מעל 65%), בינוני (52 ... 65%), בסיסי (40 ... 52%) ואולטרה-בסיסי (פחות יותר מ-40%).

הסלעים המאתיים הנפוצים ביותר הם גרניטים, סיניטים, דיוריטים, אנדזיטים, גאברו, דיאבס ובזלת.

גרניטים הם סלעים עמוקים חומציים, המורכבים מאשלגן-נתרן פלדספארי, קוורץ, נציץ ו-hornblende. לגרניט מבנה גבישי מלא, צבע אפור, ורוד, אדום. הם מופצים באופן נרחב בכל מערכות ההרים, כמו גם באזור המגן הגבישי הבלטי (חצי האי קולה, קרליה) והלוח הגבישי האוקראיני (וולין-פודולסק ופלנדס אזוב).

הסיניטים הם סלעים בינוניים עמוקים הנשלטים על ידי ספירי פלד. בניגוד לגרניט, הם חסרים קוורץ, אך מכילים יותר הורנבלנדה ואוגיט.

דיוריטים הם סלעים בינוניים עמוקים. הם נבדלים מסיניטים בתכולה גבוהה יותר (כ-35%) של מינרלים צבעוניים (hornblende, augite, biotite).

האנדזיטים הם סלע בינוני שופע המורכב מפלאגיוקלאז, פירוקסנים והורנבלנדה.

גאברו הם סלעי בסיס עמוקים בעלי מבנה גרגירי גבישי, לרוב עם גבישים גדולים מאוד. צבעם כהה או אפור כהה. דיאבאז קרוב לגאברו מבחינת הרכב המינרלוגי.

בזלת הם סלעים מאפיים נשפכים המורכבים מפלאגיוקלאז, מגנטיט ואפטיט. הבזלות נפוצות במזרח הרחוק ובסיביר. צבעם שחור ודומים מבחינה כימית לגאברו.

סלעים מטמורפיים נוצרים מסלעי בטן או משקע בבטן האדמה כאשר לחץ גבוהוטמפרטורה גבוהה. כאשר קרום כדור הארץ מוסט, סלעים שקועים. בהשפעת דחיסה חד-צדדית ועלייה בטמפרטורה, כתוצאה מהתגבשות מחודשת, סלעים יכולים לרכוש schistosity, כלומר, מבנה למלרי (פצלים).

סלעים מטמורפיים כוללים גנייס, פצלים, גולות, hornfelses וכו'.

גנייס מאופיינים בשיסטוסיות ובמבנה גבישי. לעתים קרובות הם נמצאים באזורים שבהם מופצים גרניט, שאיתם הם קשורים לסלעי מעבר - גרניט-גנייס. גנייס נוצרים הן מסלעי בטן והן מסלעי משקע.

הפצלים הם במבנה למלרי ומתפצלים בקלות בכיוון מקביל. הם חימר, דליקים, מיקוזיים וכו'.

פצלי חרס הם פצלי חימר מטמורפוזים בצבע אפור כהה.

גולות הן סלעים גבישיים צפופים הנוצרים מאבני גיר רופפות. צוללות לתוך בטן כדור הארץ, אבני גיר נמסות, וכשהן עולות לפני השטח הן מתקררות ומתגבשות. שיש לבן נוצר מאבן גיר טהורה או גיר. זיהומים של תחמוצות ברזל מעניקים לשיש צבע אדום, וחומרים המכילים פחמן - אפור כהה.

סלעי משקע נוצרו כתוצאה משקע מחדש של תוצרי בליה של סלעי בטן. ברוב העולם נוצרו קרקעות על סלעי משקע.

על פי שיטת ההיווצרות, כל סלעי המשקע מחולקים לשלוש קבוצות: מכאניות, כימיות ואורגניות.

סלעים מכניים, או קלסטיים, נוצרו במהלך שחיקה (ריסוק) מכנית של סלעים שונים בהשפעת בליה תרמית, כמו גם הרס שלהם על ידי קרחונים ומי שלג.

אלוביום - תוצרי בליה שנשארים במקום היווצרותם. חומר זה מורכב משברים בגדלים שונים. בשטח הררי, אלוביום נמצא בגבהים. הקרקעות הנוצרות על האלוביום מאופיינות בפוריות נמוכה, עובי נמוך, כמו גם הריסות ואבנים.

דלוביום הוא מוצרי בליה רופפים הנישאים על ידי זרימות מים זמניות זמניות הזורמות במורדות במהלך גשמים והפשרת שלג באביב. חומר אדמה עדין זה מופקד בבסיס ובחלק התחתון של המדרונות. קרקעות פוריות נוצרות על מרבצים דלוביאליים. בהרים, לעומת זאת, לנחלים ארעיים יש כוח רב, ויחד עם אדמה עדינה נושאים פסולת גדולה. במקרה זה, נוצרים משקעים לא ממוינים, הנקראים פרולוביום.

סחף - מרבצים של זרימות מים קבועות בנחל. מרבצים אלו נוצרים בעמקי נחל ומאופיינים בריבוד ומיון.

משקעי אגם - ספרופל, סחופת, חוואר. הם מאופיינים בשכבות דקה.

מרבצי ביצות מורכבים מכבול וסחף ביצות.

מרבצים ימיים נמצאים בשפלה הכספית, על החוף הימים הצפוניים. סלעים אלו ממוינים, מרובדים ומכילים מלחים. קרקעות מלח נוצרות על משקעים ימיים.

משקעים אאוליים נוצרים כאשר חומר חולי מועבר ומושקע על ידי הרוח. מרבצי חול תופסים שטחים גדולים במדבריות, הם יוצרים צורות קרקע כמו דיונות, דיונות, גבעות.

במישורים העצומים מופצים בעיקר מרבצים מהתקופה הרביעית - מרבצים קרחונים. הם נוצרו כתוצאה מקרחונים עתיקים מהתקופה הרביעית. הנפוצים ביותר הם מורנה, חולות fluvioglacial וחולות מעטפת.

מורנה - מרבצים הטרוגניים לא ממוינים שנותרו לאחר נסיגת הקרח היבשתי. צבע המורנות הוא אדום-חום, לעתים רחוקות צהוב-חום. עם שקיעת מים מתמדת, מתרחשת גלישת מורנה והצבע הופך לאפור-אפור. סלעים אלו מכילים סלעים. יש מורנת אלומינוסיליקט נטולת קרבונט פנוסקנדינביה עם סלעי גרניט ומורנה קרבונטית. קרקעות חומציות פודזוליות עם פוריות נמוכה נוצרות על מורנות נטולות פחמן. מורנה קרבונטית (או מקומית) נמצאת במקומות באזורים הצפון-מערביים של אזור הלא-צ'רנוזם של רוסיה (לנינגרד, פסקוב, נובגורוד, וולוגדה וכו'). על סלעים אלה נוצרות קרקעות עשירות למדי עם תגובה ניטרלית או מעט בסיסית.

חולות פלווויוגלאציאליים, או מים-קרחונים, הועברו על ידי מי נמס זורמים במהירות של הקרחון והושקעו מאחורי הטריטוריה הקרחונית. מרבצי חלוקים חוליים וחוליים אלה אינם מכילים בולדרים וקרבונטים. מרבצים כאלה נפוצים במיוחד בשפלת פולסקאיה ומשצ'רסקאיה. קרקעות לא פוריות, עניות בחומוס וחומרי הזנה נוצרות על חולות fluvioglacial. אם חולות אלה עומדים בבסיס החרסיות, אזי מתרחשת ריבוי מים של האדמה, אשר נצפתה לעתים קרובות בשקעים הסגורים של פוליסה ומשצ'רה.

טיטות מבנים הופקדו באזורים רדודים קרובים לקרחונים ממים זורמים איטיים. הם חופפים את המורנה, מה שבא לידי ביטוי בשמם. ערי כיסוי הם סלעים ממוינים בגוון חום-צהוב, הם אינם מכילים סלעים ומורכבים מחוליות סחופות בהרכב הומוגני. כורמים מתנפחים כאשר הם מלחחים, וכאשר הם מיובשים, הם נסדקים לחלקים מנסרים ואגוזים. הם מאופיינים בחדירות מים נמוכה, יכולת לחות גבוהה ויכולת להרים מים דרך נימים לגובה רב (3...4 מ'). קרקעות Podzolic ו-Soddy-podzolic נוצרו על קרקעות המעטפת.

לס הוא סלע נפוץ מדרום למרבצי קרחונים ומים-קרחונים. הוא מאופיין בהרכב סילטי-חצני הומוגניים (עם דומיננטיות של חלקיקים מ-0.05 עד 0.01 מ"מ), תכולת קרבונט ונקבוביות.

עובי הלס הוא 10...11 מ'. לס הוא הסלע הטוב ביותר ליצירת אדמה. עם זאת, הם נשטפים בקלות על ידי מים, ויוצרים קירות שקופים, אשר יש לקחת בחשבון בעת ​​פיתוח אמצעים נגד שחיקה.

לולאות דמויות לס תופסות עמדת ביניים בין לולאות לס למעטפת הן מבחינה טריטוריאלית והן בנכסים. יש להם פחות קרבונטים מאשר לס, נקבוביות פחות בולטת. קרקעות יער אפורות וצ'רנוזמים נוצרות על אדמה דמוית לס.

סלעים כימיים נוצרים על ידי שקיעת חומר בתחתית מקווי מים מתמיסות כתוצאה מתגובות כימיות או שינויים בטמפרטורת המים. סלעי קרבונט נוצרים בקרקעית הים בחלקו במהלך משקעים של סידן פחמתי מהמים, שמגיע יחד עם מי נהר. רוב הסידן פחמתי שהושקע עליו מיטת ים, - תוצר של פעילותם של כמה מיקרואורגניזמים. אז, בתקופת הקרטיקון של עידן המזוזואיקון, מרבצי גיר הצטברו עקב אמבות צוואה מיקרוסקופיות (פורמיניפרה וכו'). משקעי כלוריד (הליט, סילבין וכו') וסולפט נחשבים בתיאור המינרלים.

סלעים אורגניים מורכבים ממוצרי פסולת של בעלי חיים וצמחים, כמו גם משאריותיהם הבלתי מפורקות (כבול). סלעי קרבונט רבים (אבן גיר אלמוגים, אבן קונכיות וכו') נוצרים בהשתתפות אורגניזמים שהשלד או הכיסוי המגן שלהם מכיל סידן פחמתי.

מינרלים טבעיים ומלאכותיים. מינרלים ראשוניים ומשניים.

מינרל (מ-cp.-century lat. minera - עפרה)- זהו גוף טבעי בעל הרכב כימי מסוים ומבנה גבישי, הנוצר כתוצאה מתהליכים פיסיקליים-כימיים טבעיים המתרחשים על פני השטח ובמעמקי כדור הארץ, הירח וכוכבי לכת אחרים, ובעל תהליכים פיזיים, מכניים ומכאניים מסוימים. תכונות כימיות; בדרך כלל מרכיב של סלעים, עפרות ומטאוריטים. מינרל הוא בדרך כלל תרכובת כימית טבעית של יסודות, או יסוד מקומי שנוצר בתנאים סביבתיים פיסיים וכימיים מסוימים.

מינרלוגיה היא חקר המינרלים. המינרלוגיה חוקרת את ההרכב, התכונות הכימיות והפיזיקליות של מינרלים, מקורם, תהליכי שינוי והפיכה למינרלים אחרים, כמו גם את הקשר של מינרלים מסוימים עם אחרים במרבצי מינרלים או בסלעים.

המושג "מינרל" פירושו חומר גבישי טבעי אנאורגני מוצק. אבל לפעמים זה נחשב בהקשר מורחב, בהתייחס למינרלים כמה מוצרים אורגניים, אמורפיים ומוצרים טבעיים אחרים.

מינרלים נחשבים גם כמה חומרים טבעיים שהם נוזלים בתנאים רגילים (לדוגמה, כספית מקומית, המגיעה למצב גבישי בטמפרטורה נמוכה יותר). מים, להיפך, אינם מסווגים כמינרל, בהתייחס אליהם כמצב נוזלי (נמס) של הקרח המינרלי.

חלק מהחומרים האורגניים - שמן, אספלט, ביטומן - מסווגים לעתים קרובות בטעות כמינרלים, או שהם מסווגים כמחלקה מיוחדת של "מינרלים אורגניים", שכדאיותם שנויה במחלוקת.

חלק מהמינרלים נמצאים במצב אמורפי ואין להם מבנה גבישי. מינרלים בעלי צורה חיצונית של גבישים, אך נמצאים במצב אמורפי וזגוגי, נקראים מטאמיק. גבישי ברור, למשל, הוא מלח מטבח, ואמורפי הוא אופל. במינרלים בעלי מבנה גבישי, חלקיקים אלמנטריים (אטומים, מולקולות) ממוקמים בכיוון מסוים ובמרחק מסוים זה מזה ויוצרים סריג גבישי. בחומר אמורפי, חלקיקים אלה מסודרים באופן אקראי. המבנה הפנימי של מינרל (גבישי או אמורפי) קובע את תכונותיו הפיזיקליות הבסיסיות (קשיות, מחשוף, שבירות, צורה חיצונית קריסטלוגרפית וכו'). והם, בתורם, הם בין תכונות האבחון החשובות ביותר של מינרלים.

הרכב המינרלים מתבטא באמצעותו נוסחה כימית- אמפירי, חצי אמפירי, קריסטלוכימי. הנוסחה האמפירית משקפת רק את הקשר בין היסודות הבודדים במינרלים. בו מסודרים היסודות משמאל לימין ככל שמספר הקבוצות שלהם במערכת המחזורית עולה, וליסודות מאותה קבוצה - ככל שמספרם הסידורי פוחת, כלומר. ככל שכוחם גדל.

נכון לעכשיו, יותר מ-3,000 מינרלים נמצאו ונחקרו בטבע, אך הם אינם מופצים באופן שווה. כ-30 ממינים מתגלים מדי שנה, מתוכם רק כמה עשרות נפוצים, השאר נדירים. הנפוצים ביותר הם מינרלים המכילים חמצן, סיליקון ואלומיניום, שכן יסודות אלו שולטים בקרום כדור הארץ - 82.58%.

מינרלים נקראים על שם המקום של התגלית הראשונה, לכבודם של מינרולוגים גדולים, גיאולוגים ומדענים בעלי התמחויות אחרות, אספני מינרלים מפורסמים, נוסעים, אסטרונאוטים, דמויות ציבוריות ופוליטיות בעבר ובהווה, על פי כמה תכונות פיסיקליות אופייניות או כימיות. הרכב. העיקרון הכימי האחרון מומלץ במיוחד, ורוב המינרלים שהתגלו בעשורים האחרונים נושאים מידע על ההרכב הכימי שלהם בשם עצמו.

ניסיונות לשיטת מינרלים על בסיס אחר כבר נעשו בעולם העתיק. במינרלוגיה המודרנית יש הרבה וריאנטים שונים של שיטתיות מינרלוגית. רובם בנויים לפי העיקרון המבני-כימי. הסיווג הנפוץ ביותר הוא לפי הרכב כימי ומבנה גבישי. חומרים מאותו סוג כימי הם לרוב בעלי מבנה דומה, ולכן מינרלים מחולקים תחילה למחלקות על פי הרכבם הכימי, ולאחר מכן לתתי מחלקות על פי מאפיינים מבניים.

מינרלים מסווגים לפי מקורם. יסודי ותיכון.

מינרלים ראשוניים הם אלו הנוצרים לראשונה בקרום כדור הארץ או על פניו בתהליך התגבשות המאגמה. המינרלים העיקריים הנפוצים ביותר כוללים קוורץ, פלדספר, נציץ, המרכיבים גרניט או גופרית במכתשים געשיים.

מינרלים משניים נוצרו בתנאים רגילים מתוצרי הרס של מינרלים ראשוניים עקב בליה, משקעים והתגבשות מלחים מתמיסות מימיות, או כתוצאה מפעילות חיונית של אורגניזמים חיים. אלה הם מלח מטבח, גבס, סילבין, עפרות ברזל חומות ואחרים.

לא משנה כמה עשיר ומגוון עולם המינרלים, הוא רחוק מתמיד ניתן להשיגםבכמות ובאיכות מספקות. אדם זקוק לעתים קרובות רחוק מכל מינרלים, אלא רק כאלה שיענו על הדרישות ההולכות וגוברות של הנדסת מתכות, חשמל ורדיו, אופטי-מכני, מכשור מדויק ותעשיות אחרות. הדרישות של הכלכלה הלאומית למינרלים הן לרוב גבוהות מאוד: רמה גבוהה של טוהר כימי, שקיפות, חיתוך מושלם וכו' וכמובן, הטבע לא תמיד מסוגל לספק את הדרישות הללו. לכן, לא רק מיצוי של מינרלים טבעיים, אדם מחפש כל הזמן דרכים ואמצעים להשגת מינרלים מלאכותיים, לא רק לא נחותים, אלא אפילו עדיפים בתכונותיהם מהטבעיים. התפתחות המדע והטכנולוגיה מדי שנה מאפשרת לך לחדור עמוק יותר לתוך סודות עולם המינרלים. האדם למד כיצד ליצור את הציוד הייחודי ביותר המאפשר להשיג מינרלים שלא רק שאינם נחותים באיכותם מאלו שנולדו במעמקי כדור הארץ, אלא גם לייצר מינרלים חדשים, לא ידועים עד כה, לרוב בעלי ערך רב נכסים מקוריים.

ניתן להשיג באופן מלאכותי (בשיטת סינתזה) מינרלים המתרחשים בתנאים טבעיים (יהלום, קורונדום, קוורץ וכו'), ומינרלים שאינם מתרחשים באופן עצמאי בתנאים טבעיים (אליט, בליט וכו'), אך מהווים חלק של מוצרים טכניים שונים כגון מלט, חסיני אש וכו'. כיום, הושגו מספר מינרלים למטרות תעשייתיות, שנמצאים רק לעתים רחוקות בטבע, אך בעלי תכונות יקרות ערך (פלואוריט, קורונדום וכו').

ניתן לחלק שיטות לסינתזה של מינרלים טבעיים לשתי קבוצות:

1) סינתזה המתבצעת בתנאי לחץ רגילים.

2) סינתזה המתבצעת בלחץ גבוה.

כיום, השגת מינרלים מלאכותיים מצטמצמת לתהליכים הבאים:

1) התגבשות נמס;

2) תגובות שבהן מעורבים רכיבי גז;

3) השגת מינרלים בנוכחות תמיסות מימיות;

4) השגת מינרלים על ידי תגובה בתווך מוצק.

החשיבות המעשית של סינתזה של מינרלים עלתה באופן דרמטי בשנים האחרונות. עם זאת, החשיבות של מינרלים מלאכותיים עדיין קטנה יחסית. התפקיד העיקרי שייך למינרלים טבעיים - הספקים העיקריים של מתכות רבות לתעשייה

מינרלים למצוא רחב יישוםב עולם מודרני. כ-15% מכל מיני המינרלים הידועים משמשים בהנדסה ובתעשייה. למינרלים יש ערך מעשי כמקורות להשגת כל המתכות ושאר היסודות הכימיים (עפרות של מתכות ברזליות ולא ברזליות, יסודות נדירים ויסודות קורט, עפרות אגרונומיות, חומרי גלם לתעשייה הכימית). היישום הטכני של מינרלים רבים מבוסס על תכונותיהם הפיזיקליות.

מינרלים קשים (יהלום, קורונדום, נופך, אגת וכו') משמשים כחומרים שוחקים ואנטי שחיקה; מינרלים בעלי תכונות פיזואלקטריות (קוורץ וכו') - באלקטרוניקה רדיו; נציץ (מוסקוביט, פלגופיט) - בהנדסת חשמל ורדיו (בשל תכונות הבידוד החשמליות שלהם);

אסבסט - כמבודד חום;

טלק - ברפואה ובחומרי סיכה;

קוורץ, פלואוריט, ספל איסלנדי - באופטיקה;

קוורץ, קאוליניט, אשלגן פלדספר, pyrophyllite - בקרמיקה;

מגנזיט, פורסטריט - כחומרי עקשן מגנזיים וכו'.

מספר מינרלים הם אבנים יקרות ונוי. חיפוש והערכה מינרולוגיים של מרבצי מינרלים נמצאים בשימוש נרחב בפרקטיקה של חקר גיאולוגי.

על ההבדלים בין פיזי ל תכונות כימיותמינרלים (צפיפות, מגנטיים, חשמליים, משטחים, רדיואקטיביים, זוהרים ואחרים), כמו גם ניגודי צבעים, שיטות עיבוד עפרות והפרדת מינרלים מבוססים, כמו גם שיטות גיאופיזיות וגיאוכימיות של חיפוש וחקירה של מרבצי מינרלים.

בקנה מידה גדול, סינתזה תעשייתית של גבישים בודדים של אנלוגים מלאכותיים של מספר מינרלים מתבצעת עבור תעשיות רדיו אלקטרוניקה, אופטיקה, שוחקים ותכשיטים.

עד כה, יותר מ -4,000 מינרלים ידועים. מדי שנה מתגלים כמה עשרות מיני מינרלים חדשים וכמה "נסגרים" - הם מוכיחים שמינרל כזה אינו קיים.

ארבעת אלפים מינרלים זה לא הרבה בהשוואה למספר התרכובות האנאורגניות הידועות (יותר ממיליון).

ניתן לחלק את כל תהליכי היווצרות מינרלים וסלעים לשלוש קבוצות:

א. תהליכים אנדוגניים (פנימיים), או כפי שהם נקראים לעתים קרובות, תהליכים היפוגנים (עמוקים) המתרחשים עקב האנרגיה התרמית הפנימית של הגלובוס.

ב. תהליכים אקסוגניים (חיצוניים) או סופרגנים (פני השטח) המתרחשים על פני כדור הארץ בעיקר בהשפעת אנרגיית השמש.

ג תהליכים מטמורפיים (מטמורפוגנים) הקשורים להתחדשות של אסוציאציות מינרלים שנוצרו בעבר (הן אקסוגניות והן אנדוגניות) כתוצאה משינויים בתנאים הפיזיקוכימיים, ביניהם שינויים בלחץ ובטמפרטורה תופסים את המקום העיקרי.

המושג "מינרל" פירושו חומר גבישי טבעי אנאורגני מוצק. אבל לפעמים זה נחשב בהקשר מורחב שלא בצדק, בהתייחס למינרלים כמה מוצרים אורגניים, אמורפיים ואחרים טבעיים, בפרט כמה סלעים, שבמובן המוחלט לא ניתן לסווג אותם כמינרלים.

• מינרלים נחשבים גם לכמה חומרים טבעיים, שהם נוזלים בתנאים רגילים (למשל, שמגיעים למצב גבישי בטמפרטורה נמוכה יותר). מים, להיפך, אינם מסווגים כמינרל, בהתייחס אליהם כמצב נוזלי (נמס) של הקרח המינרלי.
• חלק מהחומרים האורגניים - שמן, אספלט, ביטומן - מסווגים לעתים קרובות בטעות כמינרלים, או שהם מסווגים כמחלקה מיוחדת של "מינרלים אורגניים", שכדאיותם שנויה במחלוקת.
• חלק מהמינרלים נמצאים במצב אמורפי ואין להם מבנה גבישי. זה חל בעיקר על מה שנקרא. מינרלים מטאמיים בעלי צורה חיצונית של גבישים, אך נמצאים במצב אמורפי וזגוגי עקב הרס של סריג הגביש המקורי שלהם בהשפעת קרינה רדיואקטיבית קשה של היסודות הרדיואקטיביים (U, Th וכו') הכלולים בהרכב שלהם. . ישנם מינרלים גבישיים, אמורפיים בבירור - מטא-קולואידים (לדוגמה, אופל, לשאטלריט וכו') ומינרלים מטאמיים בעלי צורה חיצונית של גבישים, אך במצב אמורפי וזכוכיתי.

"מינרל הוא תוצר פרטני מבחינה כימית ופיזית של טבעי תגובה פיזיקלית וכימית, שנמצאת במצב גבישי "(גודוביקוב א.א., "מינרלוגיה", מ., "נדרה", 1983).

סיווג מינרלים

ישנם סיווגים רבים של מינרלים. רובם בנויים לפי העיקרון המבני-כימי.

על פי השכיחות, ניתן לחלק את המינרלים ליצירת סלע - המהווים את הבסיס של רוב הסלעים, עזר - נוכחים לעתים קרובות בסלעים, אך לעתים רחוקות מהווים יותר מ-5% מהסלע, נדיר, שמופעיהם בודדים או מועטים ועפרות, מיוצגות באופן נרחב במרבצי עפרות.

הסיווג הנפוץ ביותר הוא לפי הרכב כימי ומבנה גבישי. חומרים מאותו סוג כימי הם לרוב בעלי מבנה דומה, ולכן מינרלים מחולקים תחילה למחלקות על פי הרכבם הכימי, ולאחר מכן לתתי מחלקות על פי מאפיינים מבניים.
הסיווג הגבישי-כימי המקובל כיום של מינרלים מחלק את כולם ל שיעוריםונראה כך:

I. מדור יסודות מקומיים ותרכובות בין-מתכתיות

II. פֶּרֶק סולפידים, סולפוסלים ותרכובות דומות

• כיתה 1 סולפידים ותרכובות דומות
• כיתה ב' סולפוסלטים

III. פֶּרֶק תרכובות הלוגן (הלידים)

• כיתה 1 פלואורידים
• כיתה ב' כלורידים, ברומידים ויודים

IV. פֶּרֶק תחמוצות (תחמוצות)

• כיתה 1 תחמוצות פשוטות ומורכבות
• כיתה ב' הידרוקסידים או תחמוצות המכילים הידרוקסיל

V. סעיף מלחי חמצן (חמצנים)

• כיתה 1 חנקות
• כיתה ב' קרבונטים
• מחלקה ג' סולפטים
• כיתה ד' כרומטים
• 5. כיתה טונגסטאטים ומוליבדטים
• כיתה ו' פוספטים, ארסנטים וונדטים
• כיתה ז' בוראטס
• כיתה ח' סיליקטים
  • א סיליקטים של אי.
  • ב. סיליקטים שרשרת.
  • ב סיליקטים סרטים.
  • ד סיליקטים שכבות.
  • ד. סיליקטים של מסגרת.

VI. פֶּרֶק תרכובות אורגניות

תכונות של מינרלים

המאפיינים החשובים ביותר של מינרלים הם המבנה וההרכב הכימי של הגביש. כל שאר התכונות של מינרלים נובעות מהם או קשורות איתם. המאפיינים החשובים ביותר של מינרלים המהווים מאפיינים אבחנתיים ומאפשרים לקבוע אותם הם כדלקמן:

• הרגל קריסטל. מתברר במהלך בדיקה ויזואלית, זכוכית מגדלת משמשת לבדיקת דגימות קטנות
• ברק - אפקט אור הנגרם מהשתקפות חלק משטף האור הנכנס על המינרל. תלוי ברפלקטיביות של המינרל.
• מחשוף - היכולת של מינרל להתפצל לאורך כיוונים קריסטלוגרפיים מסוימים.
• שבר הוא הספציפיות של פני השטח של מינרל על מחשוף טרי שאינו מחשוף.
• צבע הוא סימן המאפיין בהחלט כמה מינרלים (מלכיט ירוק, לאפיס לזולי כחול, צינבר אדום), והוא מטעה מאוד במספר מינרלים אחרים, שצבעם יכול להשתנות בטווח רחב בהתאם לנוכחות זיהומים של כרומופור. אלמנטים או פגמים ספציפיים במבנה הגבישי (פלואוריטים, קוורץ, טורמלין).
• צבע פס הוא צבע של מינרל באבקה דקה, הנקבע בדרך כלל על ידי גירוד המשטח המחוספס של ביסקוויט חרסינה.
• מגנטיות - תלויה בתכולה בעיקר של ברזל ברזל, מתגלה באמצעות מגנט קונבנציונלי.
• טמפרור הוא סרט דק צבעוני או רב-צבעוני הנוצר על פני השטח המבולבלים של כמה מינרלים עקב חמצון.
• שבירות - חוזקם של גרגירים מינרליים (גבישים), המצויים בעת פיצול מכני. שבריריות לפעמים מקושרת או מבולבלת עם קשיות, וזה לא נכון. מינרלים קשים מאוד אחרים יכולים להתפצל בקלות, כלומר. להיות שביר (כמו יהלום)

תכונות אלו של מינרלים נקבעות בקלות בשטח.

מגוון מינרלים

עד כה, יותר מ -4,000 מינרלים ידועים. מדי שנה מתגלים כמה עשרות מיני מינרלים חדשים וכמה "נסגרים" - הם מוכיחים שמינרל כזה אינו קיים.

ארבעת אלפים מינרלים זה לא הרבה בהשוואה למספר התרכובות האנאורגניות הידועות (יותר ממיליון). גיאולוגים מייחסים את הכמות הקטנה של מינרלים לסיבות הבאות:

קרן ויקימדיה. 2010 .